== Hochofen -Prozess == Der Hochofen-Prozess liefert '''Roheisen'''.
Das Eisenerz wird in verschiedenen Verfahren für die Verhüttung (Schmelze im Hochofen) aufbereitet. Die Aufbereitung besteht im Wesentlichen aus einer Zerkleinerung und Reinigung von Steinen, Erde und anderen Fremdstoffen; diese Aufbereitung wird mechanische Aufbereitung genannt. Bei einer chemischen Aufbereitung wird durch Erhitzung des Erzes im Drehrohrofen Feuchtigkeit, [[Schwefel]] und [[Kohlenstoffdioxid]] ausgetrieben; Dieser Vorgang nennt sich Rösten (Krupp-Renn-Verfahren). Beim Rösten verlieren die Erze etwa 1/3 des Gewichtes. Das aufbereitete Erz wird mit Zuschlägen (z. B. Kalkstein CaCO<sub>3</sub> oder gebrannter Kalk [[CaO]]) gemischt. Diese Mischung wird Möller genannt. Zu dem Möller wird dann Koks (entgaste Steinkohle) hinzugegeben und man erhält dadurch Beschickungsmaterial für den Hochofen.
[[Bild:Hochofen.JPG]]
In den Hochofen werden fortlaufend schichtweise Koks und Möller eingefüllt. Während des langsamen Absackens zur eigentlichen Reaktionszone erwärmt sich da Gemisch mehr und mehr. Gleichzeitig drückt man in den unteren Teil des Hochofens den auf 600 - 1.300 °C vorgewärmten Heißwind, so dass die Luft (+Heizöl oder Kohlenstoffgas) im Inneren des Hochofens nach oben strömt. Von der heißen Luft wird der [[Kohlenstoff]] des glühenden Kokses zu [[Kohlenstoffdioxid|CO<sub>2</sub>]] verbrannt, dieser setzt sich jedoch sofort mit dem Koks wieder zu [[CO]] um. Dieser Vorgang vollzieht sich im stetigen Wechsel bis etwa zur halben Höhe des Schachtes und hört dann wegen der zu niedrigen Temperatur auf.
Etwa alle 2 Stunden erfolgt ein Hochofenabstich. Zuerst fließt das schwere Roheisen aus dem Stichloch, dann die leichtere Schlacke, die im Hochofen auf dem Roheisen schwimmt.
* 0,02…0,06% [[S]]
== Stahlherstellung ==Damit aus Roheisen Stahl wird, müssen die Gehalte an diesen [[Elemente]]n deutlich gesenkt werden. Die Umwandlung von Roheisen in Stahl wird „Frischen“ „'''Frischen'''“ genannt. Beim Frischen wird [[Luft]] durch oder auf das schmelzflüssige Roheisen geblasen, wodurch sich FeO bildet, das mit den Roheisenbegleitern ([[Si]], [[Mn]], [[P]]) wiederum regiert. Diese Reaktionsprodukte gehen dann in die Schlacke über.
* Aufgrund der größeren Affinität zu [[Sauerstoff]] werden zunächst [[Silizium]] und [[Mangan]] oxidiert. Das ist für die Stahlherstellung ungünstig, da für den Stahl ein gewisser Prozentsatz (z.B. [[Mn]]) erforderlich ist; und deshalb später wieder zulegiert werden muss. Anschließend verbrennt [[C]] zu [[CO]], das durch Blasenbildung das Bad weiter in Bewegung bringt und schließlich [[Phosphor]]. Dieser Ablauf ist natürlich nicht so zu verstehen, das die Oxidation des [[Kohlenstoff]]s erst dann beginnt wenn [[Si]] und [[Mn]] vollständig verbrannt ist. In Abhängigkeit von Temperatur und Zeit überschneiden sich die Vorgänge. Wenn der Gehalt an [[Kohlenstoff]] oder [[Phosphor]] (0,08 %) zu stark absinkt, muss der Prozess unterbrochen werden, da die Gefahr des Überfrischens besteht (d. h. [[Fe]] verbrennt mit [[Sauerstoff]] im Bad [[Bild:Pfeil.gif]] Der Prozess wird unwirtschaftlich und die Stahlqualität schlecht).
=== Sauerstoffblasverfahren ===
Durch Anreicherung der Verbrennungs[[luft]] mit [[Sauerstoff]] oder durch direktes Aufblasen von [[Sauerstoff]] lässt sich der Wärmehaushalt gegenüber dem SM-Verfahren verbessern. Unter Ausnutzung dieses physikalischen Effektes wurde 1952 in Linz an der Donau das erste LD(Linz/Donawitz)-Verfahren in Betrieb genommen, das mit reinem [[Sauerstoff]] arbeitet.
[[Bild:Sauerstoffblasverfahren1.JPG]]
=== Elektrostrahlverfahren ===
Die erforderliche Wärme wird bei diesem Verfahren meist durch einen Lichtbogen erzeugt; seltener durch [[Induktion]]. Einsatzstoffe sind neben Roheisen, das bei diesem Verfahren meist in fester Form zugefügt wird, Schrott und Eisenschwamm (aus der Direktreduktion). Da hier kaum Wärmeabführende Verbrennungsgase auftreten, lassen sich sehr hohe Temperaturen erreichen (bis 3.500°C). Außerdem können keine Verunreinigungen ins Bad geblasen werden, da kein Heißwind verwendet wird. Der zum Frischen erforderliche [[Sauerstoff]] wird durch Zugabe von Erz zugeführt.
Wg. der umfangreichen Frischarbeiten wird der Elektroofen aber heute nicht mehr zur klassischen Stahlherstellung eingesetzt , da die Unterhaltungskosten zu hoch sind. Deshalb ist sein Haupteinsatzgebiet die Herstellung von hochlegierten Edelstählen.